Python中使用with语句同时打开多个文件

下午小伙伴问了一个有趣的问题, 怎么用 Python 的 with 语句同时打开多个文件?

首先, Python 本身是支持同时在 with 中打开多个文件的

with open('a.txt', 'r') as a, open('b.txt', 'r') as b:
    print(a.read())
    print(b.read())

当然, 小伙伴的问题不可能这么简单, 他需要从打开一个列表中的所有文件, 而不是打开固定的一个文件, 这时候上面的语法显然就没法满足要求了. 幸运的是 with 语句是遵循协议的, 我们只要自定义出__enter__方法和__exit__方法就可以使用 with 语句打开自定义的类.比如我们定义以下类, 用于同时打开多个文件:

#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

class open_many:

    def __init__(self, files=None, mode='r'):
        if files is None:
            self._files = []
        else:
            self._files = files
        self.mode = mode
        self.fds = []  # fd is short for file descriptor

    def __enter__(self):
        print('-->enter')
        for f in self._files:
            print('-->opening file')
            self.fds.append(open(f, self.mode))
        return self.fds

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, traceback):
        print('-->exit')
        for fd in self.fds:
            print('-->closing file')
            fd.close()
        if exc_type == ValueError:
            print('-->exception: ' + str(exc_val))
            return True

if __name__ == '__main__':
    print('')
    with open_many(['a.txt', 'b.txt'], 'r') as files:
        for f in files:
            print f.read()
    print('')
    with open_many() as files:
        raise ValueError('captured')
    print('')
    with open_many() as files:
        raise Exception('uncaptureable')

运行结果如下:

其中__enter__方法会被进入 with 语句时调用, 返回值会作为 as 后面变量的值. __exit__方法的三个参数分别是发生的异常的类型, 异常变量, 和发生异常时的 traceback. 如果在__exit__中能够处理异常, 那么应该返回True, 否则应该返回 False. 需要注意的是, 并不需要再次把异常抛出. 这里处理的异常实在 with 语句块中发生的异常

显然为了使用 with 还需要定义一个类有点过于复杂了, Python 还提供了另一种方法, 使用 contextlib.contextmanager 装饰器和生成器来实现

#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def open_many(files=None, mode='r'):
    if files is None:
        files = []
    try:  #相当于__enter__
        fds = []
        for f in files:
            fds.append(open(f, mode))
        yield fds
    except ValueError as e:
        print(e)
    finally:  #相当于__exit__
        for fd in fds:
            fd.close()

if __name__ == '__main__':
    with open_many(['a.txt', 'b.txt'], 'r') as files:
        for f in files:
            print(f.read())

此外, contextlib 中还提供了 closing 语句, 使用这个语句可以自动调用类的 close 方法.

#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

from contextlib import closing

class Connection:

    def open(self):
        print('opened')

    def close(self):
        print('closed')

if __name__ == '__main__':
    with closing(Connection()) as con:
        con.open()
        # do stuff with con